Vergleich der verschiedenen Techniken für Metall  schneiden

Laserschneiden von Metall

Laserschneiden von Metall  ist seit 25 Jahren im Einsatz und die Schneidetechnologie wird kontinuierlich verbessert. Seit dem ersten Einsatz von Lasern ermöglicht die moderne Technologie, insbesondere CNC, eine erhöhte Präzision und ein wirtschaftliches Laserschneiden, was sie zu einer der kostengünstigsten Schneidetechniken macht. Je nach Stärke, kann die Lasertechnologie weiches Metall bis zu einer Dicke von 12,7 Millimetern, eine Inox-Dicke von maximal 10 Millimetern und einem Aluminium dicke von 5 Millimetern schneiden. Die maximale Metall dicke, die mit Laser geschnitten werden kann, beträgt 25 mm für Struktur- und Edelstahl, und 15 mm für Aluminium.

Das Laserschneiden von Metallen wird am häufigsten zum Schneiden von homogenen Strukturen verwendet, während Verunreinigungen von Grundierung die Schnittqualität stark reduzieren.  Zusätzlich zur reduzierter Qualität kann geschmolzenes Metall, das auf dem unvermeidlichen Schneidprodukt resultiert, die optische Linse des Lasers beschädigen. Heutzutage besteht in der Praxis ein wachsender Bedarf zum Schneiden sehr dünner Materialien, die zusätzliche Arbeitsgänge während des Schneidens erfordern. Wegen der geringen Materialstärke ist es notwendig, die beim Schneidvorgang entstehende Wärme abzuleiten.

Daher kann das Laserschneiden beim Schneiden verschiedener Metallarten  und maximaler Dicke in Abhängigkeit von der Stärke des Lasers angewendet werden. Mit der Wirtschaft und Qualität der Kombination von Laser- und CNC-Technologie ermöglicht die Schnitt- und sehr komplexe Position durchzuführen.

Laserschneidsysteme von Bystronic

Plasmaschneiden

Plasmaschneiden wird seit 1960 praktiziert, als es zum ersten Mal verwendet wurde. In den letzten fünf Jahren hat diese Schneidetechnik eine Revolution erlebt. Es wurden neue Schneidverfahren entwickelt, die Präzision, Metall dicke und Schnittqualität erhöht haben.

Plasmaschneiden als solches besteht aus der Leitung der negativ geladene Gasionen fast der Schallgeschwindigkeit in das zu schneidenden Metalls zu lenken. Es sei darauf hingewiesen, dass das Metall  positiv geladen ist. Nach dem Eindringen des Plasmastrahls können in Metall Temperaturen bis zu 28.000 C entstehen. Aufgrund der hohen Temperatur besteht Korrosionsgefahr und das Hilfsgas wird auch beim Schneiden aufgebracht. Die Wahl des Hilfsgases beim Plasmaschneiden hängt weitgehend vom zu schneidenden Metall ab. Zum Beispiel können zum Schneiden von rostfreiem Stahl (Inox) Luft, Sauerstoff oder eine Mischung aus Argon- und Wasserstoffgemische verwendet werden, aber für das Aluminiumschneiden wird Luft eingesetzt bzw. Hilfsgas.

Plasmaschneiden wird am häufigsten für Metalle mit einer Dicke von 8 mm bis 31,75 mm verwendet. Mit dem Vorteil der hohen Schnittgeschwindigkeit zeichnet sich das Plasmaschneiden auch durch eine hohe Temperaturentwicklung aus, die das Schneidgut beschädigen kann.

Schneiden von Metall mit Wasserstrahl

Der Schneidwasserstrahl ist in der Praxis der gleiche wie bei den vorherigen zwei Schneidtechniken. Das Prinzip des Wasserstrahlschneidens besteht darin, die Mischung aus Wasser und Strahlmittel auf die Schallgeschwindigkeit zu beschleunigen. Bei einer solchen Geschwindigkeit dringt das Wasser in das Metall ein, das schneidet und das gleiche wie die vorherigen Schneidetechniken, das Schneiden von Metall.

Wasserstrahl- Schneidparameter sind meistens gleich allen Arten von Metall, das geschnitten wird.  Einer der Hauptvorteile eines solche Metallschneidens ist eine hohe Präzision und niedrige Temperaturentwicklung beim Schneiden. Diese Vorteile machen das Schneiden von Wasser mit der annehmbare Technik für Metalle bis 100 mm Dicke möglich. Über 100 mm Wasserschneider verliert Präzision und verlässt aus Präzionsbereichen von 0.0076 bis 0.381 mm.

Welche Schneidetechnik wählen?

Für die beste Auswahl an Metallschneidtechniken ist notwendig, zuerst die erforderliche Präzision des Schnitts und die Eigenschaften des zu schneidenden Materials zu berücksichtigen. Zusätzlich ist es notwendig, die Geschwindigkeit oder Position, in der das zu bearbeitende Metall enthalten ist, in die Berechnung einzubeziehen.

Laserschneiden wird daher für Metalle empfohlen, die eine komplexere und präzisere Verarbeitung mit hoher Präzision und Schneideffizienz erfordern. In der Praxis würde dies bedeuten, dass das Laserschneiden für Metallldicken bis 10 mm, die keine hohen Reflexionseigenschaften und mittleren Dicken aufweisen, am wirtschaftlichen ist. Ebenso ist das Plasmaschneiden für Metalle bis 10 mm Dicke am wirtschaftlichsten. Meistens wird das Plasmaschneiden für groß dimensionierte Bleche und dickere Abschnitte verwendet.  Wasserschneiden wird empfohlen für Metalle mit einer Dicke bis 460 mm, bzw. Metalle die temperaturempfindlich sind.

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Historische Entwicklung der CNC Technologie

Die CNC-Technologie begann sich in den 40er und 50er Jahren des letzten Jahrhunderts zu entwickeln.  Die aktuelle Technologie der numerischen Steuerung basierte auf vorhandenen Werkzeugen und Maschinen, die bei der Verarbeitung von Materialien verwendet wurden.

Die gleichen wurden den Servomotoren hinzugefügt, die ihre Bewegungen kontrollierten. Der Wendepunkt in der Entwicklung von CNC Maschinen, sowie die Veränderung des Produktionsprozesses ist die Entwicklung von Computern und allgemeiner Elektronik.

Mit solcher Innovation und Technologie, ermöglicht das Senden von Programmieranweisungen von einem Computer direkt auf eine Maschine, die grade ausführt.

Die erste CNC Maschine wird in Amerika am Massachusetts Institute of Technology (M.I.T) hergestellt und markiert einen wichtigen Wendepunkt im Herstellungsprozess. Im Gegensatz zu heutigen Maschinen, die von einem Computer gesteuert werden, wurde diese Maschine mit gestanztem Papier Band angetrieben.

Einer der interessanten Fakten im Zusammenhang mit Ihren ist die Verwaltungseinheit, die größer als CNC Maschine war. Seither und bis heute wird die CNC-Technologie weiterentwickelt und wird  immer fortschrittlicher, sodass es fast unmöglich ist, sich einen modernen CNC- Maschinenpark ohne CNC vorzustellen.

Vorteile der Verwendung von CNC-Technologie

Die heutige Herstellung von Metallteilen ohne den Einsatz von CNC-Technologie ist undenkbar. Die Vorteile von CNC Maschinen sind zahlreich. Einige von Ihnen spiegeln sich in der Flexibilität des Verarbeitungsprozesses (vor allem in CNC-Fräsmaschine und Bohrer), der Präzision (CNC Schneiden) und der Verarbeitungsgeschwindigkeit.

Allerdings ist einer der wichtigsten und größten Vorteile der Verwendung der CNC-Maschine in der Metallverarbeitung, dass CNC ohne besondere Anstrengung durch den Betreiber, um mehrere Operationen in einem einzigen Arbeitszyklus durchführen können.

Wer zum Beispiel des CNC-Zentrum zum Flachschleifen, Bohren und Fräsen programmieren kann, kann alles in ein Programm integrieren.

Wie hat die CNC die Metallindustrie verändert?

Die Zeit im Unternehmen ist sehr wichtig. Durch die CNC-Maschine in der Metallverarbeitung ist die Zeit, die für die Erstellung der individuellen Positionen erforderlich ist, stark reduziert. Darüber hinaus erhöht die CNC-Verarbeitung die Geschwindigkeit und wiederholte Verarbeitung nur das Starten des Programmes.

Auf der anderen Seite erfordert die klassische Verarbeitung ohne den Einsatz von CNC-Technologie eine vollständige Anpassung sowohl des Werkzeugs als auch der Maschinen während der Neuverarbeitung. Durch die Anwendung der CNC-Technologie wird die Größe eines Maschinenparks reduziert, aber es erhöht die Qualität des Endprodukts, und für die  Herstellung von einer Position kann jetzt eine Maschine verwenden, während in der Vergangenheit mehrere von Ihnen verwendet wurden.

Allerdings, mit den offensichtlichen Vorteilen der CNC-Technologie und CNC-Verarbeitung gibt es jedoch einige Nachteile. Die Nachteile sind mit dem hohen Anschaffungspreis einer solchen Technologie verbunden, sodass nur große und entwickelte Unternehmen ein CNC-System anschaffen können.

Eine weiterer Nachteile ist die Notwendigkeit für spezifische Kenntnisse der Mitarbeiter und das Wissen der Programmierung verbunden sind.

Wofür wird CNC-Technologie angewendet?

Die CNC Technologie kann in verschiedene Metallverarbeitung und anderen Materialien eingesetzt werden.

Die bekannteste und am häufigsten verwendete Anwendung dieser Technologie ist Drehen oder Fräsen.

Anwendung der CNC-Fräsmaschine in der Metallverarbeitung bietet hohe Präzision und Geschwindigkeit wie auf der anderen Seite der konventionellen Drehbank nicht bieten. Außerdem, wird CNC-Technologie für Laserschneiden, Plasmaschneider, Wasserstrahlschneider, Schleifen, Bohren usw. eingesetzt.

Neben seiner Anwendung im Maschinenbau oder in der Metallurgie wird die CNC-Technologie in vielen anderen Branchen eingesetzt. Ein Beispiel ist die Holzindustrie, wo die CNC für den gleichen oder ähnlichen Zweck wie bei der Verarbeitung des Metalls verwendet wird.

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